Question

某一年生雌雄同株植物，茎高、花色和叶宽分别由基因A／a、B／b、D／d控制。现有高茎红花窄叶(甲)、高茎红花宽叶(乙)、矮茎白花宽叶(丙)和矮茎白花窄叶(丁)4个纯合品系，杂交实验结果如下：

实验一：品系甲×品系丙→F₁：高茎红花宽叶→F₂：高茎红花窄叶：高茎红花宽叶：高茎白花宽叶：矮茎红花窄叶：矮茎红花宽叶：矮茎白花宽叶=3：6：3：1：2：1

实验二：品系乙×品系丁→F₁：高茎红花宽叶→F₂：高茎红花宽叶：高茎白花窄叶：矮茎红花宽叶：矮茎白花窄叶=9：3：3：1

不考虑基因突变和交叉互换，回答下列问题：

(1)出现实验中结果的条件包括：控制_________性状的基因与另两对基因位于非同源染色体上，在受精时雌雄配子要_____________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要相等。

(2)实验一、二中，F₂的表现型及比例有明显差异，这取决于两组实验的F₁中基因在染色体上的位置关系不同，具体表现是______________________________

(3)若想在两年内获得纯合矮茎红花宽叶植株种子，请简要写出利用实验中F₂植株进行杂交实验的思路。_________________

Answer

茎高（或:髙茎和矮茎） 随机结合 实验一F1中基因B和基因d位于一条染色体上（或:连锁），基因b和基因D位于另一条同源染色体上（或:连锁）实验二 F1中基因B和基因D位于一条染色体上（或:连锁），基因b和基因d位于另一 条同源染色体上（或:连锁） 让实验二中F2矮茎红花宽叶植株自交，选取F3不发生性状分离的植株自交留种

【解析】

茎高、花色和叶宽分别由基因A／a、B／b、D／d控制，而实验二中F2的表现型及性状比为9：3：3：1，实验一中F2的表现型及性状比为3：6：3：1：2：1，是9：3：3：1的变形，说明三对基因中其中有两对位于一对同源染色体上，且高茎对矮茎是显性，红色对白色是显性，宽叶对窄叶是显性，则甲的基因型是AABBdd，乙的基因型是AABBDD，丙的基因型是aabbDD，丁的基因型是aabbdd，两个实验的的F1高茎红花宽叶基因型都是AaBbDd。

（1）根据实验一、二中，F2的表现型及比例可以知道，两个实验的的F1高茎红花宽叶基因型都是AaBbDd，但F1自交得到的F2的表现型及比例不同，分析比例可知茎高分别与花色和叶宽的遗传遵循两对基因的自由组合，比值都是9:3:3:1，而花色与叶宽的遗传不遵循自由组合定律，则可知控制花色和叶宽的基因位于一对同源染色体上，而控制茎高（或:高茎和矮茎）的基因与控制花色和叶宽的基因位于非同源染色体上，出现F2的表现型及比例还应该遵循的条件是在受精时雌雄配子要随机结合，而且每种合子(受精卵)的存活率也要相等。

（2）两个实验的的F1高茎红花宽叶基因型都是AaBbDd，但F1自交得到的F2的表现型及比例不同，关键原因是在实验一F1中基因B和基因d位于一条染色体上（或:连锁），基因b和基因D位于另一条同源染色体上（或:连锁）实验二 F1中基因B和基因D位于一条染色体上（或:连锁），基因b和基因d位于另一 条同源染色体上（或:连锁）。

（3）实验二中F2矮茎红花宽叶植株的基因型是aaBBDD和aaBbDd两种，若想在两年内获得纯合矮茎红花宽叶植株种子，则可以让实验二中F2矮茎红花宽叶植株自交，选取F3不发生性状分离的植株自交留种即是纯合矮茎红花宽叶植株种子。